全面解析鎢礦石采礦工藝流程，從勘探到選礦的完整指南

核心結(jié)論

鎢礦石從勘探到選礦的完整流程可以劃分為兩大階段：采礦階段和選礦階段。采礦階段包括地質(zhì)勘探、開拓采準、回采作業(yè)、礦石運搬、通風安全五個環(huán)節(jié)，核心任務(wù)是將礦石從地下采出并運至地表。選礦階段包括破碎篩分、磨礦分級、重選粗選、浮選精選、磁選除雜、精礦脫水六個環(huán)節(jié)，核心任務(wù)是將礦石中的鎢礦物與脈石礦物分離并獲得合格鎢精礦。兩個階段的銜接點在于礦石的粒度控制和品位預(yù)判。采礦階段控制的礦石塊度和廢石混入率直接影響選礦階段的碎磨成本和入選品位，選礦階段對礦石性質(zhì)的要求反過來指導(dǎo)采礦階段的配礦和出礦管理。

采礦階段的關(guān)鍵步驟

地質(zhì)勘探與儲量圈定

鎢礦體多呈脈狀、網(wǎng)脈狀或似層狀產(chǎn)出，礦體形態(tài)復(fù)雜，品位分布不均勻。地質(zhì)勘探通過鉆探和坑探手段查明礦體的產(chǎn)狀、厚度、延深和品位變化規(guī)律。儲量圈定依據(jù)勘探線剖面圖和品位等值線圖進行。鎢礦的工業(yè)品位要求為三氧化鎢含量不低于0.12%，邊界品位為0.08%至0.1%。

勘探階段還需查明圍巖的物理力學性質(zhì)。石英脈型鎢礦的圍巖多為花崗巖和變質(zhì)巖，巖石堅硬穩(wěn)固。矽卡巖型鎢礦的圍巖為矽卡巖和碳酸鹽巖，巖石強度變化大，部分區(qū)域遇水軟化。圍巖穩(wěn)定性直接決定采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和支護方式。

開拓與采準切割

開拓工程的任務(wù)是建立從地表到礦體的運輸、通風、排水和供電系統(tǒng)。礦體埋深較淺時采用平硐開拓，礦體埋深較大時采用豎井開拓或斜井開拓。主要開拓巷道包括主井、副井、風井、階段運輸平巷和溜井。

采準切割工程在開拓工程完成后進行。采準工程包括采場天井、采場聯(lián)絡(luò)道和放礦溜井。切割工程包括拉底巷道和切割天井。鎢礦脈狀礦體的采準布置需要適應(yīng)礦體形態(tài)變化，礦體厚度小于0.8米時采用單采場布置，礦體厚度大于0.8米時采用多采場或分層布置。

回采作業(yè)

回采是采礦工藝的核心環(huán)節(jié)。淺孔留礦法適用于傾角大于60度的急傾斜薄礦脈，回采時自下而上分層爆破，每次爆破后放出部分礦石，保留大部分礦石作為繼續(xù)上采的工作平臺。分段空場法適用于傾角大于50度、厚度大于2米的中厚礦體，各分段獨立回采。

鑿巖設(shè)備以氣腿式鑿巖機和鑿巖臺車為主，炮孔直徑38至42毫米，孔深2至3米。炸藥采用乳化炸藥或銨油炸藥，起爆方式采用非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。炮孔間距通常為0.6至1.0米，排距為0.5至0.8米。

礦石運搬與提升

采場內(nèi)礦石運搬方式取決于采礦方法。淺孔留礦法依靠重力放礦，礦石從采場底部放礦口直接裝入礦車。分段空場法采用電耙或鏟運機將礦石搬運至溜井。階段運輸平巷的礦石運輸采用電機車牽引礦車，礦車容積通常為1至2立方米。礦石經(jīng)溜井放至下部階段，再通過主井提升至地表。

礦井通風與安全

礦井通風采用機械通風，主扇安裝在風井口。采場通風采用貫穿風流通風，新鮮空氣從采場下部進入，污濁空氣從采場上部排出。鎢礦粉塵中含有游離二氧化硅，濕式鑿巖是控制粉塵產(chǎn)生的根本措施。采空區(qū)處理是鎢礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，淺孔留礦法采完后采空區(qū)體積較大，需要進行封閉或充填處理。

采礦與選礦的銜接管理

采礦階段對選礦階段的影響體現(xiàn)在礦石塊度、廢石混入率和配礦管理三個方面。

礦石塊度直接影響破碎作業(yè)的效率。采礦爆破產(chǎn)生的礦石塊度過大時，粗碎作業(yè)負荷增加，顎式破碎機的給料口容易堵塞。礦石塊度過小時，爆破成本增加，且粉礦在運輸過程中容易泥化。鎢礦爆破的礦石塊度控制在300至500毫米為宜，大塊礦石在溜井口進行二次破碎。

廢石混入率直接影響入選品位。采礦過程中圍巖混入導(dǎo)致礦石貧化，入選品位下降。鎢礦的礦石貧化率通?？刂圃?%至20%。降低貧化率的措施包括控制炮孔邊界、采用選擇性放礦、加強配礦管理。

配礦管理是穩(wěn)定入選品位的關(guān)鍵手段。不同采場、不同品位的礦石按照一定比例混合，使入選品位波動控制在較小范圍內(nèi)。配礦依據(jù)采場品位測定數(shù)據(jù)和選礦廠處理能力進行。

選礦階段的關(guān)鍵步驟

破碎篩分

破碎篩分的目標是將礦石破碎至合適粒度，為磨礦作業(yè)提供粒度均勻的給料。三段一閉路破碎是鎢礦選廠的標配流程。原礦經(jīng)顎式破碎機粗碎至200毫米以下，圓錐破碎機中碎至30至50毫米，細碎圓錐破碎機配合圓振動篩構(gòu)成閉路，最終破碎產(chǎn)品粒度控制在12至15毫米。

預(yù)拋廢作業(yè)在破碎段之后設(shè)置，采用重介質(zhì)分選或X射線分選技術(shù)排出廢石。鎢礦的預(yù)拋廢率通常為20%至40%。高壓輥磨機的引入可以進一步降低碎磨系統(tǒng)能耗，將產(chǎn)品粒度控制在3毫米以下。

磨礦分級

磨礦分級的目標是實現(xiàn)鎢礦物的單體解離，同時控制過粉碎程度。階段磨礦階段選別是鎢礦選礦的核心策略。一段磨礦采用格子型球磨機與水力旋流器構(gòu)成閉路，磨礦細度控制在0.5至1.0毫米。二段磨礦采用溢流型球磨機與水力旋流器構(gòu)成閉路，磨礦細度控制在0.074至0.15毫米。

磨礦介質(zhì)尺寸與給料粒度匹配是階段磨礦的實施細節(jié)。一段磨礦給料粒度為3毫米以下時，補加球尺寸以60毫米和40毫米的混合球徑為主。磨礦濃度控制在65%至75%。

重選粗選

粗粒級重選采用跳汰機，處理0.5至2毫米粒級物料。一段磨礦產(chǎn)品直接進入跳汰機，粗粒級鎢礦物在跳汰過程中與低密度脈石分離。中粒級重選采用螺旋溜槽，處理0.1至0.5毫米粒級物料，作為跳汰尾礦的掃選設(shè)備。細粒級重選采用搖床，處理0.02至0.5毫米粒級物料。細泥重選采用離心選礦機，處理負0.074毫米粒級物料。

浮選精選

白鎢礦浮選采用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至9至10.5，水玻璃作抑制劑，脂肪酸類捕收劑浮選白鎢礦。粗選精礦經(jīng)過多次精選獲得白鎢粗精礦。加溫精選將粗精礦加熱至90攝氏度以上，加入水玻璃攪拌保溫，使脈石礦物受到強烈抑制，白鎢礦保持可浮性，再通過浮選獲得高品位白鎢精礦。

磁選除雜

黑鎢礦具有弱磁性，可以通過強磁選機與部分非磁性脈石礦物分離。石榴子石具有弱磁性，在重選精礦進入浮選前設(shè)置強磁選作業(yè)可以去除部分石榴子石，減輕浮選負荷。磁選除雜作業(yè)可以將浮選給礦中的石榴子石含量降低30%至50%。

精礦脫水

精礦脫水采用高效濃縮機與陶瓷過濾機組合。濃縮機將精礦礦漿濃度提升至60%至70%，陶瓷過濾機將精礦水分降至10%以下。最終精礦包裝后外運。

采礦與選礦全流程設(shè)備配置

全流程技術(shù)參數(shù)

采礦方法對比

選礦方案對比

案例參考

江西某石英脈型黑鎢礦，礦體傾角75至85度，平均厚度0.6米，圍巖為花崗巖，穩(wěn)固性好。采礦采用淺孔留礦法，階段高度40米，采場沿走向長度40米。鑿巖采用YT28氣腿式鑿巖機，炮孔直徑40毫米，孔深2.2米。礦石損失率8%，貧化率12%。

選礦采用重選流程。原礦經(jīng)三段一閉路破碎后，一段磨礦至0.8毫米，跳汰機粗選獲得粗粒黑鎢精礦，螺旋溜槽掃選。二段磨礦至0.1毫米，搖床精選獲得黑鎢精礦。重選精礦經(jīng)磁選去除磁性雜質(zhì)后獲得最終黑鎢精礦。綜合鎢回收率88%，精礦三氧化鎢品位70%。

湖南某矽卡巖型白鎢礦，原礦三氧化鎢品位約0.32%，石榴子石含量約25%。采礦采用分段空場法，選礦采用重選預(yù)富集加浮選流程。一段磨礦至0.8毫米跳汰粗選，二段磨礦至0.1毫米進入白鎢浮選。浮選采用碳酸鈉調(diào)漿至pH10，水玻璃作抑制劑，氧化石蠟皂作捕收劑。重選精礦與浮選精礦合并加溫精選。綜合鎢回收率達到86.5%，精礦三氧化鎢品位69.2%。

常見技術(shù)問題

鎢礦采礦方法如何選擇

采礦方法的選擇依據(jù)礦體傾角、厚度和圍巖穩(wěn)定性三個參數(shù)。傾角大于60度、厚度小于2米、圍巖穩(wěn)固的礦體優(yōu)先采用淺孔留礦法。傾角大于50度、厚度2至10米、圍巖中等穩(wěn)固的礦體采用分段空場法。圍巖不穩(wěn)固的礦體采用分段崩落法。鎢礦開采以淺孔留礦法應(yīng)用最廣，其采場結(jié)構(gòu)簡單、礦石損失率低。

鎢礦選礦中如何控制過粉碎

過粉碎控制需要從破碎和磨礦兩個環(huán)節(jié)入手。破碎段采用多碎少磨策略，高壓輥磨機將產(chǎn)品粒度降至3毫米以下，減輕磨礦負荷。磨礦段采用階段磨礦階段選別策略，粗粒級鎢礦物在一段磨礦后即通過重選回收，避免進入二段磨礦。磨礦介質(zhì)尺寸需與給料粒度匹配，給料變細后及時調(diào)整補加球尺寸。

采礦貧化率對選礦指標有何影響

采礦貧化率直接影響入選品位。貧化率過高時，入選品位下降，選礦廠處理每噸礦石的鎢金屬量減少，單位精礦的礦石處理量增加，選礦成本上升。鎢礦的礦石貧化率通?？刂圃?%至20%。降低貧化率的措施包括控制炮孔邊界、采用選擇性放礦、加強配礦管理。配礦管理是穩(wěn)定入選品位的關(guān)鍵手段，不同采場、不同品位的礦石按照一定比例混合，使入選品位波動控制在較小范圍內(nèi)。

結(jié)論與建議

鎢礦石從勘探到選礦的完整流程需要采礦和選礦兩個階段的緊密配合。采礦階段的地質(zhì)勘探?jīng)Q定資源可靠性，開拓采準決定開采條件，回采作業(yè)決定礦石損失率和貧化率，運搬和通風決定生產(chǎn)效率和作業(yè)安全。選礦階段的破碎磨礦決定解離程度，重選浮選磁選決定回收率和品位，脫水作業(yè)決定最終產(chǎn)品質(zhì)量。

采礦與選礦的銜接點在于礦石塊度、廢石混入率和配礦管理。采礦階段控制的礦石塊度和廢石混入率直接影響選礦階段的碎磨成本和入選品位。選礦階段對礦石性質(zhì)的要求反過來指導(dǎo)采礦階段的配礦和出礦管理。

對于正在規(guī)劃鎢礦開發(fā)項目的企業(yè)，建議在采礦方法選擇前完成詳細的巖體力學研究，在選礦流程設(shè)計前完成系統(tǒng)的工藝礦物學研究。將您的礦體數(shù)據(jù)和礦石數(shù)據(jù)發(fā)給我們，獲取定制方案，可以針對具體礦體的賦存條件和礦石的嵌布特性優(yōu)化采礦參數(shù)和選礦流程